[发明专利]基于FPGA的多通道通用数据采集卡及其应用

摘要

本发明涉及一种数据采集装置，具体的说是一种特别适用于光纤测温传感器在测温过程中实现信息的采集和传输的基于FPGA的多通道通用数据采集卡及其应用，包括用于与上位机实现数据交换的通信接口，用于控制装置工作状态的控制模块以及与控制模块相连接的数据采集通路，其中数据采集通路内设有依次相连接的交/直流耦合模块、运放模块以及A/D转换模块，控制模块分别与通信接口、数据采集通路相连接，其特征在于所述数据采集通路至少为两条，本发明与现有技术相比，具有结构合理、操作简便，能够有效提高数据采集效率，降低误差、通用性更好等显著地优点。

主权项

一种用基于FPGA的多通道通用数据采集卡进行多路数据采集的方法，所述基于FPGA的多通道通用数据采集卡包括用于与上位机实现数据交换的通信接口，用于控制装置工作状态的控制模块以及与控制模块相连接的数据采集通路，其中数据采集通路内设有依次相连接的交/直流耦合模块、运放模块以及A/D转换模块，控制模块分别与通信接口、数据采集通路相连接，其特征在于所述控制模块包括相连接的NIOSII模块、存储模块和采集控制模块，NIOSII模块与通信接口相连接，NIOSII模块和采集控制模块分别与存储模块相连接，所述通信接口包括RS232接口、以太网接口、USB接口、PCI接口、16位并口以及用于选择通信接口通路的5选1开关，采集控制模块的输入端与数据采集通路的输出端相连接；所述控制模块由一片FPGA芯片实现，在FPGA芯片上形成NIOSII模块、采集控制模块以及位于NIOSII模块和采集控制模块之间的FIFO存储模块，其中采集控制模块还设有触发信号端口；设有32路采集通路，每路采集通路内设有依次相连接的交/直流耦合模块、运放模块以及A/D转换模块；其特征在于多路数据采集的方法包括以下步骤：步骤1：将数据采集卡的信号输入端与待采集设备相连接，将数据采集卡的信号输出端与上位机相连接，采集卡上电初始化后NIOSII模块通过检测5选1开关选择采集卡与上位机的通信方式，即从RS232、以太网、USB、PCI和16位并口中选择一种，与上位机建立通信，步骤2：上位机通过和采集卡上的NIOSII模块通信实现对采集卡的设置，步骤3：NIOSII模块根据上位机的设置，向采集控制模块发送采集控制设置信息和start命令，开启相应的数据采集通路进行数据采集，步骤4：待采集数据进入相应的数据采集通路后，依次经交/直流耦合模块、运放模块、A/D转换模块处理后，在采集控制模块的控制下存入与该路数据采集通道相对应的FIFO存储模块内，步骤5：NIOSII模块在上位机的控制下从FIFO存储模块中提取所采集信息并经通信接口将其送入上位机，完成数据的采集;步骤5中NIOSII模块在上位机的控制下从FIFO存储模块中每次读取数据时，同时读取32个FIFO，然后从每次读取的32个数据中将启用通道的数据按通道编号顺序发送给上位机。